• Journal of Korean Neurosurgical Society
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• 제64권1호
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• pp.13-22
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• 2021

Objective : High precision and accuracy are expected in gamma knife radiosurgery treatment. Because of the requirement of clinically applying complex radiation and dose gradients together with a rapid radiation decline, a dedicated quality assurance program is required to maintain the radiation dosimetry and geometric accuracy and to reduce all associated risk factors. This study investigates the validity of Leksell Gamma plan (LGP)10.1.1 system of 5th generation Gamma Knife Perfexion as modified variable ellipsoid modeling technique (VEMT) method. Methods : To verify LGP10.1.1 system, we compare the treatment plan program system of the Gamma Knife Perfexion, that is, the LGP, with the calculated value of the proposed modified VEMT program. To verify a modified VEMT method, we compare the distributions of the dose of Gamma Knife Perfexion measured by Gafchromic EBT3 and EBT-XD films. For verification, the center of an 80 mm radius solid water phantom is placed in the center of all sectors positioned at 16 mm, 4 mm and 8 mm; that is, the dose distribution is similar to the method used in the x, y, and z directions by the VEMT. The dose distribution in the axial direction is compared and analyzed based on Full-Width-of-Half-Maximum (FWHM) evaluation. Results : The dose profile distribution was evaluated by FWHM, and it showed an average difference of 0.104 mm for the LGP value and 0.130 mm for the EBT-XD film. Conclusion : The modified VEMT yielded consistent results in the two processes. The use of the modified VEMT as a verification tool can enable the system to stably test and operate the Gamma Knife Perfexion treatment planning system.

• 한국방사선학회논문지
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• 제11권1호
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• pp.9-17
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• 2017

감마나이프 방사선수술(GKRS)의 높은 정밀도와 정확성은 치료 성공을 위한 기본 요건이다. 방사선의 급격한 감소와 함께 정교한 방사선 전달 및 선량 기울기가 임상적으로 적용되어야 하므로 방사선량 측정 및 기하학적 정확성을 보장하고 감마나이프 방사선수술에서 발생할 수 있는 모든 위험 요인을 줄이기 위해서는 전용 정도관리(QA) 프로그램이 필요하다. 본 연구에서는 독립적인 검증 프로그램 가변 타원체 모형화기술(Variable Ellipsoid Modeling Technique: VEMT)을 적용해서 감마나이프 치료계획 시스템 렉셀 감마플랜의 알고리즘에 사용된 단일 샷 선량 분포의 정확성을 검증하였다. 감마나이프 퍼펙션(PFX)에 장착한 직경 160 mm의 구형 ABC 팬텀에 조사한 단일 샷의 선량 분포를 평가했다. 단일 샷의 조사는 ABC 팬텀의 중심으로 향하게 하여 x, y 및 z 축을 따라 4, 8 및 16 mm 크기의 시준기 배치가 고려되었다. 감마나이프 방사선수술에서 사용되는 감마나이프 퍼펙션 치료계획 시스템은 렉셀 감마플랜(LGP) 버전 10.1.1이 사용되었다. VEMT의 검증을 통해서 감마나이프 방사선수술의 정확성은 배가 될 것이다. 그래서 VEMT 검증 후 감마나이프 방사선수술의 정확성과 정밀성을 토대로 임상 적용이 최종적으로 수행되어야 한다. 특히 환자의 머리가 직경 160mm의 구형으로 시뮬레이션된 조건에서 50% 등선량 높이 수준의 너비, 즉 최대반값폭(FWHM)이 검토되었다. VEMT를 통해 예측된 x, y, z 축의 선량 분포에 관한 모든 데이터는 4 mm 및 8 mm 시준기 배치에 대해 z 축을 따라 최대반값폭과 반그늘(PENUMBRA)의 약간의 차이점을 제외하고는 사양 내(등선량 50%에서 1 mm 이내)에서 LGP의 선량 분포와 훌륭하게 일치했다. 최대반값폭의 최대 불일치는 모든 시준기 배치에서 2.3% 미만이었다. 반그늘의 최대 불일치는 z 축을 따라 8 mm 시준기에 대해서 0.07 mm로 주어졌다. VEMT와 LGP로 얻은 선량 분포에서 최대반값폭과 반그늘의 차이는 감마나이프 방사선수술에서 임상적 유의성을 부여하기에는 너무 작았다. 이 연구의 결과는 전 세계 감마나이프 방사선수술에 관련된 의학물리학자를 위한 참고 자료로 활용될 수 있으리라 사료된다. 따라서 우리는 LGP의 결과물에 대한 독립적인 검증방법 VEMT를 포함하는 정기 예방정비 프로그램을 통해 결정된 모든 시준기 배치에 대한 선량 분포의 유효성을 확인하고 감마나이프 방사선수술 환자에게 임상적으로 완벽한 치료를 보장할 수 있다. 그래서 VEMT의 활용은 시스템을 안전하게 검증하고 운영할 수 있는 정도관리의 한 부분이 될 것으로 기대한다.

• Computers and Concrete
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• 제5권3호
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• pp.175-194
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• 2008

Increasingly numerical (finite element) modeling of concrete hinges on our ability to develop a representative volume element with all its heterogeneity properly discretized. Yet, despite all the sophistication of the ensuing numerical models, the initial discretization has been for the most part simplistic. Whenever the heterogeneity of the concrete is to be accounted for, a mesh is often manually crafted through the arbitrary inclusion of the particles (aggregates and/or voids) in an ad-hoc manner. This paper develops a mathematical strategy to precisely address this limitation. Algorithms for the random generation and placement of elliptical (2D) or ellipsoid (3D) inclusions, with possibly radiating cracks, in a virtual concrete model are presented. Collision detection algorithms are extensively used.

• 한국HCI학회:학술대회논문집
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• 한국HCI학회 2009년도 학술대회
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• pp.324-329
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• 2009

Proactive computing의 핵심 기술인 손동작 인식 (Hand Motion Recognition, HMR) 기술은 인간과 컴퓨터 사이의 상호작용(Human Computer Interaction, HCI) 분야에서 많은 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 3축 가속도 센서를 부착한 data glove를 제작하고, 3차원 손 모델을 구현한 후, 이를 이용한 손동작 인식 기술을 개발하였다. Data glove는 가상현실에 대한 입력 장치로써 본 논문에서는 3축 가속도 센서를 사용하여 획득된 신호를 wireless communication으로 PC에 전송할 수 있도록 구현하였다. 손 모델링은 ellipsoid를 이용한 kinematic chain 이론 바탕의 3차원 손 모델을 구현하였으며, data glove에서 얻어진 가속도 정보에 rule 기반의 알고리즘을 적용하여 구현된 3차원 손 모델을 통하여 간단한 손동작(가위, 바위, 보)을 인식하였다.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 2003년도 ICCAS
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• pp.2713-2718
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• 2003

Some of manufacturing tasks such as sawing task often requires continuous impulsive motion. In case of sawing task, such impulsive motions can be observed between the teeth of the saw and the object. The amount of the external impulse exerted on the object has been treated as an important control parameter. The purpose of this work is to introduce a new concept of an effective mass in sawing task and to suggest an external impulse model in sawing task. A normalized impulse ellipsoid reflecting the velocity direction is employed to visualize the impact geometry. Experiments are performed for soft and hard workpieces to justify the external impulse model in the sawing task. It is demonstrated through simulation and experiment that the proposed external impulse model is effective to characterize the impact property.

• 산업기술연구
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• 제36권
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• pp.65-69
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• 2016

Deflection of the vertical is used in geodetic surveying associated with geoid network construction for geoid modeling and ellipsoid decision and obtained by gravity survey, astronomic survey etc. Technique of astronomic survey and gravity survey is very complex and requires a significant amount of time until gathering data. So this study is to determined a various method which evaluates deflection of the vertical and components about deflection of the vertical using GPS results and orthometric height value decided by leveling. Results of components about deflection of the vertical using GPS/leveling is that ${\xi}$ conponent is distributed $-2.11^{{\prime}{\prime}}{\pm}0.62$, ${\eta}$ component is distributed $1.75^{{\prime}{\prime}}{\pm}0.71$. Decision of component about deflection of the vertical using GPS is less complex than existing astronomic survey. Decision of component about deflection of vertical line using GPS is not complicated than astronomic surveying and can determine in a very short time. So it will be important means to determine the exact orthometric height, topographic study and diastrophism if can periodically calculate.

• 한국측량학회지
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• 제29권5호
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• pp.519-525
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• 2011

High-resolution earth-observing satellites acquire substantial amount of geospatial images. In addition to high image quality, high-resolution satellite images (HRSI) provide unprecedented direct georegistration accuracy, which have been enabled by accurate orbit determination technology. Direct georegistration is carried out by relating the determined position and attitude of camera to the ground target, i.e., projecting an image point to the earth ellipsoid using the collinearity equation. However, the apparent position of ground target is displaced due to the atmosphere and satellite velocity causing significant georegistration bias. In other words, optic ray from the earth surface to satellite cameras at 400~900km altitude refracts due to the thick atmosphere which is called atmospheric refraction. Velocity aberration is caused by high traveling speed of earth-observing satellites, approximately 7.7 km/s, relative to the earth surface. These effects should be compensated for accurate direct georegistration of HRSI. Therefore, this study presents the equation and the compensation procedure of atmospheric refraction and velocity aberration. Then, the effects are simulated at different image acquisition geometry to present how much bias is introduced. Finally, these effects are evaluated for Quickbird and WorldView-1 based on the physical sensor model.

• 한국정밀공학회지
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• 제29권1호
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• pp.87-95
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• 2012

In recent years, laser-arc hybrid welding has begun to be adopted for assembly welding of automotive bodies and parts, because the hybrid welding process can weld lapped steel sheets having a larger gap than is possible with laser welding. In this paper, to predict the twist deformation by the hybrid welding when brackets are welded in B pillar of a passenger car, the residual stress using CAE is analyzed and the deformation result of CAE is compared with the measured deformation. First of all, after modeling heat source as intended to be expressed with laser-arc hybrid welding method, heat source fitting is done with welding conditions and a section of welding part obtained through specimen test. In case of heat source functions, laser used conical source and arc used double ellipsoid source. Through the local model analysis, elements which are located in the center of the model are selected. The elements are called WME(Welding Macro Element). This WME is extruded in the welding lines and welding phenomenon of complex parts is accomplished. The deformation amount after hybrid welding is got through a simulation, the validity of simulation is verified by measuring the panel and comparing with the simulation result.

• 한국방사선학회논문지
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• 제11권5호
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• pp.303-312
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• 2017

감마나이프 방사선수술(GKRS)의 핵심 목표는 병변에 처방 등선량 표면의 일치성을 최대화하고 병변 주변부 정상 조직의 방사선 효과를 최소화하는 것이다. 일치성 지표, 적용 범위, 선택성, 빔-온 시간, 기울기 지표(GI), 일치성/기울기 지표(CGI)와 같은 치료계획의 질과 관련된 다양한 종류의 지표들이 존재한다. 이 가운데 최상의 치료계획 평가 도구로서 우리는 일치성 지표, GI 및 CGI를 반드시 확인해야 한다. 특히 건강한 정상조직의 합병증과 관련된 GI 및 CGI는 일치성 지표보다 더욱더 중요하게 여겨진다. 그래서 저자는 치료계획 시스템 렉셀 감마플랜(LGP) 및 검증 방법 가변 타원체 모형화 기술(VEMT)을 사용하여 광범위하게 적용되고 있는 GI 뿐 만 아니고 CGI, 새로이 정의된 일치성/기울기 지표를 계산하고 통계적으로 분석하였다. 본 연구는 GKRS로 치료받은 두개 내 병변을 가진 10명의 환자를 대상으로 하였다. 저자는 단지네 인자들: 처방 등선량 체적, 최대 선량의 30% 이상 체적, 병변 체적, 처방 등선량 절반의 체적 만을 가지고 LGP와 VEMT를 이용해서 지표를 계산했다. 모든 데이터는 두 가지 다른 측정기법을 비교하는데 사용되는 통계적 방법인 Paired t-test로 분석되었다. 10명의 사례에서 LGP와 VEMT 사이에 GI의 통계적 유의성은 관찰되지 않았다. GI의 차이는 -0.14에서 0.01 사이의 범위였다. LGP와 VEMT의 두 가지 방법으로 계산된 새롭게 정의된 기울기 지표 또한 통계적으로 유의하지 않았다. 저자는 LGP와 VEMT 사이에 처방 등선량 체적에 대한 통계적 차이를 발견하지 못했다. 최상의 치료계획을 결정하기 위한 또 하나의 평가 지표인 CGI도 통계적으로 유의하지 않았고 CGI의 차이는 -4에서 3까지 이었다. 똑같이 GKRS에 적합하게 새로이 정의된 일치성/기울기 지표도 통계 분석을 통해서 치료계획 평가를 위한 훌륭한 측정 기준으로 여겨진다. 통계분석 결과 VEMT는 GKRS에서 최상의 치료계획을 평가하기 위해 GI, 새로운 기울기 지표, CGI 및 새로운 CGI를 고려했을 때 LGP와 우수한 일치를 보였다. 저자는 LGP 및 VEMT를 통해서 빠르고 쉬운 평가도구의 적용성으로 인하여 GI 뿐 만 아니라 CGI와 새로이 정의된 CGI가 널리 사용되기를 기대한다.

• Spatial Information Research
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• 제22권2호
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• pp.53-62
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• 2014

Floor Field Model(FFM)은 실내에서 보행자의 움직임을 모델링하기 위한 CA기반 미시적 보행모델이며, static과 dynamic floor field를 이용하여 보행자의 움직임을 표현해낸다. 다만, 실제 보행자의 크기와 모양은 타원체나 직사각형과 유사한데, FFM에서는 정사각형 형태의 보행자를 설정하고 있다. 이로 인해 보행자들의 회전효과 부여에 어려움이 있으며, 보행자들끼리 발생하는 충돌, 끼임 등의 영향을 반영하기에 한계가 있다. 또한, 보행자의 자세 시야의 변경에 따른 영향들도 효과적으로 반영되고 있지 않다. 본 연구에서는 FFM이 가진 한계점을 개선하기 위해 보행자의 크기, 모양 등의 물리적 특성을 반영한 보행모델을 제시한다. 본 모델에서는 정사각형이 아닌 직사각형 형태로 보행자를 정의하며, 한국인의 실제 신체크기에 가깝도록 하였다. 또한, 보행자의 자세정보를 추가하였으며, 보행자들 간에 발생하는 충돌, 끼임 등의 영향을 반영할 수 있도록 정의하였다. 제안된 모델을 이용한 시뮬레이터를 개발하였으며, 개선된 모델과 기존 모델간의 비교 분석을 통해 차이점을 분석하였다. 이를 통해 기존 모델에서 발생하던 dynamic value 적용문제의 해결과 대피상황에서 발생하는 패닉현상의 반영을 확인할 수 있었다.